WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋和容量規(guī)劃

WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)容量和覆蓋規(guī)劃1.0課程目標(biāo)了解網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的內(nèi)容和流程掌握上行鏈路預(yù)算及其包含元素的含義掌握下行鏈路預(yù)算及其包含元素的含義掌握覆蓋增強(qiáng)技術(shù)學(xué)習(xí)完本課程，您將能夠：課程內(nèi)容

T第一章WCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃流程第二章WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)估算第三章WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)預(yù)規(guī)劃第四章WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)容量覆蓋演進(jìn)

第一章WCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃流程第一節(jié)無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃概述第二節(jié)華為無線網(wǎng)規(guī)理念第三節(jié)無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃流程本次培訓(xùn)重點(diǎn)：無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃！網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃定義和范疇網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃定義： 根據(jù)建網(wǎng)目標(biāo)和網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)需要，結(jié)合成本要求，選擇合適的網(wǎng)元設(shè)備進(jìn)行規(guī)劃，最終輸出網(wǎng)元數(shù)目，網(wǎng)元配置，確定網(wǎng)元間的連接方式，為下一步的工程實(shí)施提供依據(jù)。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃范疇：核心網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃傳輸網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃重要性：

在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，成本主要來自于設(shè)備投資。3G網(wǎng)絡(luò)的三大組成部分：無線接入、傳輸和核心網(wǎng)中，無線接入網(wǎng)絡(luò)的投資占據(jù)整個(gè)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)投資的70%以上。無線接入網(wǎng)絡(luò)投資的規(guī)模主要取決于網(wǎng)絡(luò)中的站點(diǎn)數(shù)目和站型配置，這是由無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃所確定的數(shù)據(jù)。面臨問題：如何規(guī)劃一個(gè)高質(zhì)量，低成本，有競爭力的3G無線網(wǎng)絡(luò)？無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃在3G建設(shè)中的重要性WCDMA系統(tǒng)由于采用擴(kuò)頻技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)1×1的頻率復(fù)用，無需頻率規(guī)劃WCDMA每載波的容量與所處環(huán)境，鄰區(qū)干擾等因素有關(guān)，具有“軟”特性WCDMA系統(tǒng)覆蓋能力與系統(tǒng)負(fù)載狀況相關(guān)，系統(tǒng)負(fù)載增加會(huì)導(dǎo)致覆蓋范圍的縮小WCDMA系統(tǒng)支持包括話音業(yè)務(wù)在內(nèi)的多種不同速率、不同QoS的業(yè)務(wù)，它們的覆蓋容量各不相同。規(guī)劃中需要充分考慮實(shí)際需要，通過合理規(guī)劃和無線資源管理，達(dá)到充分發(fā)揮系統(tǒng)效能的目標(biāo)GSM系統(tǒng)通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和頻率規(guī)劃保證同頻干擾、鄰頻干擾滿足通話質(zhì)量要求在保證干擾滿足要求的情況下，GSM能夠支持的用戶數(shù)可以由載頻數(shù)和時(shí)隙數(shù)推算得到GSM系統(tǒng)覆蓋能力由發(fā)信機(jī)的發(fā)射功率和收信機(jī)的解調(diào)性能決定GSM提供單一話音業(yè)務(wù)，GoS指標(biāo)確定，設(shè)計(jì)目標(biāo)相對(duì)單一WCDMA與GSM網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的差異容量－覆蓋－質(zhì)量WCDMA系統(tǒng)的容量、覆蓋、質(zhì)量關(guān)系WCDMA系統(tǒng)是自干擾系統(tǒng)，容量、覆蓋、質(zhì)量之間密切相關(guān)容量－覆蓋設(shè)計(jì)負(fù)載增加，容量增大，干擾增加，覆蓋減小容量－質(zhì)量通過降低部分連接的質(zhì)量要求，可以提高系統(tǒng)容量覆蓋－質(zhì)量通過降低部分連接的質(zhì)量要求，同樣可以增加覆蓋能力導(dǎo)頻污染的主要特點(diǎn)就是無主導(dǎo)小區(qū)，具體來說就是是指Ec

強(qiáng)度接近的導(dǎo)頻數(shù)目超過了UE最大激活集數(shù)目。不能加入激活集的信號(hào)成為干擾，同時(shí)由于導(dǎo)頻強(qiáng)度接近，頻繁發(fā)生激活集更新。導(dǎo)頻污染問題GoodNotGood導(dǎo)頻污染導(dǎo)致導(dǎo)頻污染的原因一般為：系統(tǒng)設(shè)計(jì)不佳，比如導(dǎo)頻信道發(fā)射功率偏大；基站位置和天線傾角選取不當(dāng)；地理環(huán)境復(fù)雜，設(shè)計(jì)時(shí)考慮不充分。導(dǎo)頻污染問題WCDMA導(dǎo)頻污染屬于CDMA系統(tǒng)特有的，是影響網(wǎng)絡(luò)性能的一項(xiàng)重要因素。導(dǎo)頻污染增加了網(wǎng)絡(luò)干擾，同時(shí)使得切換等算法不能有效工作。GSM由于BCCH頻點(diǎn)一般使用非常寬松的復(fù)用方式（如：5×3），并且經(jīng)過精心規(guī)劃，因此類似問題出現(xiàn)的可能性較小。導(dǎo)頻污染問題第一章WCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃流程第一節(jié)無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃概述第二節(jié)華為無線網(wǎng)規(guī)理念第三節(jié)無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃流程綜合建網(wǎng)成本(Cost)最小無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)是伴隨網(wǎng)絡(luò)整個(gè)生命周期的。前期規(guī)劃必須考慮后期發(fā)展的需求，降低綜合建網(wǎng)成本。盈利業(yè)務(wù)覆蓋(Coverage)最佳3G網(wǎng)絡(luò)是多業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)資源需要在業(yè)務(wù)之間進(jìn)行分配。需要確定誰是盈利業(yè)務(wù)及其覆蓋質(zhì)量的要求，進(jìn)行小區(qū)半徑和覆蓋方案的規(guī)劃。如果在3G網(wǎng)絡(luò)初期，以高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)作為目標(biāo)進(jìn)行規(guī)劃，會(huì)導(dǎo)致大量資源，比如過多的站點(diǎn)，由于沒有足夠的業(yè)務(wù)而浪費(fèi)。華為無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃理念

有限資源容量(Capacity)最大3G無線網(wǎng)絡(luò)的容量主要受干擾的限制。通過合理的參數(shù)規(guī)劃，可以減少小區(qū)內(nèi)和小區(qū)間的干擾，提升小區(qū)容量，最大程度地利用有限的資源。華為借助于豐富的實(shí)際測試數(shù)據(jù)和先進(jìn)的仿真手段，實(shí)現(xiàn)了可靠有效的功控和無線資源管理算法，并且在全球眾多的實(shí)驗(yàn)局中得到了充分的驗(yàn)證，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。核心業(yè)務(wù)質(zhì)量(Quality)最優(yōu)核心業(yè)務(wù)是指對(duì)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展有長遠(yuǎn)影響的業(yè)務(wù)?？赡芏唐趦?nèi)不能夠盈利，但是對(duì)用戶和業(yè)務(wù)發(fā)展有牽引作用，比如高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。因此，在提供核心業(yè)務(wù)覆蓋的地區(qū)，要保證其質(zhì)量達(dá)到最優(yōu)，從而展示3G無線網(wǎng)絡(luò)在業(yè)務(wù)和性能上的優(yōu)越，提升運(yùn)營商品牌。華為無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃理念

第一章WCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃流程第一節(jié)無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃概述第二節(jié)華為無線網(wǎng)規(guī)理念第三節(jié)無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃流程無線網(wǎng)絡(luò)估算在規(guī)劃項(xiàng)目的前期，對(duì)未來的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行初步的規(guī)劃。輸出RAN網(wǎng)元的配置和規(guī)模，供項(xiàng)目前期交流及合同制定過程中成本估算使用。無線網(wǎng)絡(luò)預(yù)規(guī)劃規(guī)劃項(xiàng)目的中期，在估算輸出的基礎(chǔ)上，對(duì)將來的網(wǎng)絡(luò)做進(jìn)一步的詳細(xì)規(guī)劃，確定更加精確的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和理論站址位置。輸出預(yù)規(guī)劃報(bào)告可供項(xiàng)目中期交流及合同簽署過程中成本估算使用。無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃流程概述無線網(wǎng)絡(luò)小區(qū)規(guī)劃規(guī)劃項(xiàng)目的后期，根據(jù)預(yù)規(guī)劃輸出的結(jié)果，對(duì)每一個(gè)站點(diǎn)的選擇進(jìn)行實(shí)地勘測驗(yàn)證，確定指導(dǎo)工程建設(shè)的各項(xiàng)網(wǎng)規(guī)相關(guān)小區(qū)工程參數(shù)。如果與預(yù)規(guī)劃結(jié)果出入較大，還需要通過仿真驗(yàn)證小區(qū)參數(shù)設(shè)置及規(guī)劃效果。所輸出報(bào)告為能夠指導(dǎo)工程建設(shè)的最終無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方案。無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃流程概述Cont.無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃流程概述各流程之間的關(guān)系無線網(wǎng)絡(luò)估算無線網(wǎng)絡(luò)估算是對(duì)未來網(wǎng)絡(luò)作的一個(gè)簡化分析目的：

獲得網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)規(guī)模（大致基站數(shù)目和基站配置情況），并由此得到建設(shè)周期，以及經(jīng)濟(jì)成本和人力成本預(yù)算等信息。方法：

選取適當(dāng)?shù)膫鞑ツＰ?，用戶移?dòng)性和分布

行為和話務(wù)模型。經(jīng)估算得到所需的大致

站點(diǎn)數(shù)目和小區(qū)數(shù)目,覆蓋面積和容量。無線網(wǎng)絡(luò)估算覆蓋相關(guān)覆蓋面積覆蓋概率容量相關(guān)話務(wù)模型業(yè)務(wù)模型用戶密度質(zhì)量相關(guān)QoS要求GoS要求解調(diào)門限系統(tǒng)規(guī)模站點(diǎn)數(shù)目系統(tǒng)配置扇區(qū)結(jié)構(gòu)載波數(shù)建網(wǎng)成本站址成本設(shè)備成本輸入輸出覆蓋設(shè)計(jì)容量設(shè)計(jì)無線網(wǎng)絡(luò)估算操作指導(dǎo)計(jì)算上行容量估計(jì)由于容量所需的站數(shù)計(jì)算上行覆蓋估計(jì)由于覆蓋所需的站數(shù)輸入數(shù)據(jù)平衡?滿足?調(diào)整站數(shù)否否檢查是否滿足下行的覆蓋/容量的要求是是假設(shè)一個(gè)上行負(fù)載結(jié)束!空載覆蓋范圍輕載覆蓋范圍重載覆蓋范圍基站無線網(wǎng)絡(luò)預(yù)規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)預(yù)規(guī)劃在網(wǎng)絡(luò)估算的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步確定基站的初始布局，基站的理論位置，完成基站的位置選擇和天線的架設(shè)（高度）及網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)、發(fā)射功率、天線類型、掛高、方向、下傾角等一系列工程參數(shù)和公共信道、業(yè)務(wù)信道發(fā)射功率、正交化因子，小區(qū)擾碼等部分小區(qū)參數(shù)的取值確定。課程內(nèi)容

T第一章WCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃流程第二章WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)估算第三章WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)預(yù)規(guī)劃第五章WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)容量覆蓋演進(jìn)

第二章WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)估算第一節(jié)基于覆蓋的無線網(wǎng)絡(luò)估算第二節(jié)基于容量的無線網(wǎng)絡(luò)估算覆蓋估算流程創(chuàng)建鏈路預(yù)算獲得小區(qū)半徑計(jì)算站點(diǎn)面積指定區(qū)域站點(diǎn)數(shù)最大路徑損耗最大小區(qū)半徑最大站點(diǎn)覆蓋面積所需站點(diǎn)數(shù)＝規(guī)劃面積/站點(diǎn)覆蓋面積規(guī)劃區(qū)域環(huán)境相關(guān)特性站點(diǎn)的容量室內(nèi)覆蓋程度覆蓋概率傳播模型設(shè)備性能鏈路預(yù)算基本原理鏈路預(yù)算： 通過對(duì)系統(tǒng)中前反向信號(hào)傳播途徑中各種影響因素進(jìn)行考察，對(duì)系統(tǒng)的覆蓋能力進(jìn)行估計(jì)，獲得保持一定通信質(zhì)量下鏈路所允許的最大傳播損耗。上行鏈路預(yù)算算法介紹PL_UL=Pout_UE+Ga_BS+Ga_UE–Lf_BS+Ga_SHO

–Mpc–Mf–MI–Lp–Lb–S_BSPL_DL下行鏈路最大傳播損耗Pout_UE

基站業(yè)務(wù)信道最大發(fā)射功率Lf_BS饋線損耗Ga_BS基站天線增益、Ga_UE移動(dòng)臺(tái)天線增益Ga_SHO

軟切換增益Mpc

快速功控余量Mf陰影衰落余量（與傳播環(huán)境相關(guān)）MI干擾余量（與系統(tǒng)設(shè)計(jì)容量相關(guān)）Lp建筑物穿透損耗（要求室內(nèi)覆蓋時(shí)使用）Lb人體損耗S_BS基站接收機(jī)靈敏度（與業(yè)務(wù)、多徑條件等因素相關(guān)）下行鏈路（前向）PL_DL=Pout_BS–Lf_BS+Ga_BS+Ga_UE+Ga_SHO

–Mpc–Mf–MI–Lp–Lb–S_UEPL_DL下行鏈路最大傳播損耗Pout_BS基站業(yè)務(wù)信道最大發(fā)射功率Lf_BS饋線損耗Ga_BS基站天線增益、Ga_UE移動(dòng)臺(tái)天線增益Ga_SHO

軟切換增益Mpc

快速功控余量Mf陰影衰落余量（與傳播環(huán)境相關(guān)）MI干擾余量（與系統(tǒng)設(shè)計(jì)容量相關(guān)）Lp建筑物穿透損耗（要求室內(nèi)覆蓋時(shí)使用）Lb人體損耗S_UE移動(dòng)臺(tái)接收機(jī)靈敏度（與業(yè)務(wù)、多徑條件等因素相關(guān)）下行鏈路預(yù)算算法介紹WCDMA鏈路預(yù)算要素MaxPowerofTCHBodyLossGainofUETxAntennaEIRPGainofBSRxAntennaCableLossNoiseFigure(BS)EbvsNoRequired(BS)SensitivityofBSReceiverULCellLoadingInterferenceMarginBackgroundNoiseLevelMarginforBackgroundNoiseSHOGainoverFastFadingFastFadingMarginMinimumSignalStrengthRequiredPenetrationLossStd.dev.ofSlowFadingEdgecoverageProbabilitySlowFadingMarginSHOGainoverSlowFadingWCDMA上行鏈路預(yù)算要素1.TCH最大發(fā)射功率

MaxPowerofTCH(dBm)對(duì)于UE來說，它的每業(yè)務(wù)信道最大發(fā)射功率一般就是其額定總發(fā)射功率商用網(wǎng)絡(luò)中，UE種類繁多，鏈路預(yù)算中應(yīng)根據(jù)市場上主流商用手機(jī)規(guī)格，參考運(yùn)營商意見，合理設(shè)置此參數(shù)。UE功率等級(jí)（TS25.101v3.7.0（2001-06）6.2.1PowerClassNominalmaximumoutputpowerTolerance1+33dBm+1/-3dB2+27dBm+1/-3dB3+24dBm+1/-3dB4+21dBm+2/-2dBWCDMA上行鏈路預(yù)算要素2.人體損耗

BodyLoss(dB)話音業(yè)務(wù)人體損耗取值3dB數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)由于以閱讀觀看為主，UE距人體較遠(yuǎn)，人體損耗取值0dB3.UE天線增益

GainofUETxAntenna(dBi)通常假設(shè)，UE的天線增益為0dBi（收發(fā)相同）4.等效各向同性發(fā)射功率EIRP(dBm)UEEIRP(dBm)

=UETxPower(dBm)-BodyLoss(dB)

+GainofUETxAntenna(dBi)WCDMA上行鏈路預(yù)算要素Kathrein741794Frequencyrange1710~2170MHz(dualbandforDCSandUMTS)Polarization+45○,-45○Gain18.5dBiHPBW(1920~2170MHz)Horizontal:63○Vertical:6.5○ElectricaltiltFixed,2○Sidelobesuppressionfor1stsidelobeabovehorizon>14dBFront-to-backratio,co-polar>30dBDimension(Height/Width/Depth)1302mm/155mm/69mmWeight6.6kgKathrein741790Frequencyrange1920~2170MHzPolarizationVerticalGain11dBiHPBWVertical:7○ElectricaltiltFixed,0○Dimension(Height)1387mmWeight5kg5.基站接收天線增益

GainofBSRxAntenna(dBi)WCDMA上行鏈路預(yù)算要素6.饋纜損耗

CableLoss(dB)包括從機(jī)頂?shù)教炀€接頭之間所有饋線、連接器的損耗底跳線連接器饋纜頂跳線Etc.除饋纜以外的損耗相對(duì)固定，可假設(shè)約為0.8dB饋纜損耗@2GHz7/8英寸饋纜6.1dB/100m5/4英寸饋纜4.5dB/100m7.基站噪聲系數(shù)

NoiseFigure(dB)噪聲系數(shù)：評(píng)價(jià)放大器噪聲性能好壞的一個(gè)指標(biāo)，用NF表示，定義為放大器的輸入信噪比與輸出信噪比之比。接收機(jī)的底噪（單位帶寬內(nèi)）：PN=K×T×BW×NF =-174(dBm/Hz)+10lg(3.84MHz/1Hz)+NF(dB) =-108(dBm/3.84MHz)+NF(dB)WCDMA上行鏈路預(yù)算要素

NF =SNRi/SNRo

=(Si/Ni)/(So/No)WCDMA上行鏈路預(yù)算要素8.基站解調(diào)門限

EbvsNoRequired(dB)通過鏈路仿真獲得，與以下因素相關(guān)：收分集配置多徑信道條件承載類型9.基站接收靈敏度

SensitivityofBSReceiver(dBm)SensitivityofReceiver(dBm)=-174(dBm/Hz)+NF(dB)+10lg(3.84MHz/1Hz)+EbvsNorequired(dB)-10lg[3.84MHz/Rb(kHz)]=-174(dBm/Hz)+NF(dB)+10lg[1000*Rb(kHz)]+Eb/No(dB)10.上行負(fù)荷因子

UplinkCellLoading上行負(fù)荷因子是小區(qū)上行負(fù)荷水平的指標(biāo)量負(fù)荷因子越高，上行鏈路干擾越大上行負(fù)荷接近100%時(shí)，上行鏈路干擾上升達(dá)到無窮大，對(duì)應(yīng)的容量稱為極限容量WCDMA上行鏈路預(yù)算要素WCDMA上行鏈路預(yù)算要素50%負(fù)載—3dB60%負(fù)載—4dB75%負(fù)載—6dB11.上行干擾余量

UplinkInterferenceMargin(dB)WCDMA上行鏈路預(yù)算要素12.背景噪聲電平

BackgroundNoiseLevel(dBm)外界電磁干擾來源：無線發(fā)射機(jī)（GSM、微波、雷達(dá)、電視臺(tái)、…）汽車點(diǎn)火閃電…相關(guān)報(bào)告表明，在2GHz頻段，電磁干擾水平的均值為-104dBm，標(biāo)準(zhǔn)差為2.9dB。對(duì)于特定地區(qū)的規(guī)劃，最好是通過清頻測試得到當(dāng)?shù)馗蓴_水平的估計(jì)。WCDMA上行鏈路預(yù)算要素13.背景噪聲鏈路余量

MarginforBackgroundNoise(dB)假設(shè)設(shè)備（NodeB

或UE）底噪為XdBm，外界干擾功率為YdBm，則需要留出的外界干擾余量為：MarginforBackgroundNoise=10log(10^(X/10)+10^(Y/10))dBm-XdBmWCDMA上行鏈路預(yù)算要素14.軟切換對(duì)抗快衰落增益

SHOGainoverFastFading(dB)軟切換增益由兩部分構(gòu)成：軟切換多條無關(guān)分支的存在降低了陰影衰落余量需求，由此帶來的增益——多小區(qū)（Multi-Cell）增益軟切換對(duì)鏈路解調(diào)性能的增益——宏分集（MacroDiversityCombining）增益軟切換對(duì)抗快衰落增益指的是后者，即宏分集增益。該值通過仿真得到，典型值為1.5dB。WCDMA上行鏈路預(yù)算要素15.快衰落余量

FastFadingMargin(dB)在鏈路預(yù)算中，使用的接收機(jī)解調(diào)性能是基于理想功控的假設(shè)得到的仿真結(jié)果，在實(shí)際的系統(tǒng)中，由于發(fā)射方的發(fā)射功率是有限的，這就在閉環(huán)功控中引入了非理想的因素。功控余量對(duì)上行鏈路解調(diào)性能的影響：仿真結(jié)果表明，當(dāng)HeadRoom

很大時(shí)，外環(huán)功控設(shè)定的EbvsNo

目標(biāo)值接近理想功控條件下的仿真結(jié)果。隨著功率余量的減小，EbvsNo

漸漸增加。最后，幾乎是功率余量每降低1dB，相應(yīng)的EbvsNo

要求就上升1dB。當(dāng)接近無功控性能后，將無法保證BER/BLER的需求。WCDMA上行鏈路預(yù)算要素16.正確解調(diào)所需最小信號(hào)強(qiáng)度

MinimumSignalStrengthRequired(dBm)在考慮了各種干擾因素和導(dǎo)致性能惡化的因素之后，正確解調(diào)所需的信號(hào)強(qiáng)度

——可以理解成在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中的接收機(jī)靈敏度MinimumSignalStrengthRequired

=SensitivityofReceiver(dBm)-GainofAntenna(dBi)

+BodyLoss(dB)+InteferenceMargin(dB)

+MarginforBackgroundNoise(dB)-SHOGainoverfastfading(dB)+FastFadingMargin(dB)WCDMA上行鏈路預(yù)算要素17.穿透損耗

PenetrationLoss(dB)室內(nèi)穿透損耗為建筑物緊挨外墻以外的平均信號(hào)強(qiáng)度與建筑物一層的平均信號(hào)強(qiáng)度之差穿透損耗與具體的建筑物類型、電波入射角度等都有關(guān)系，在鏈路預(yù)算中假設(shè)穿透損耗服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布，用穿透損耗（對(duì)數(shù)值）均值及標(biāo)準(zhǔn)差描述。更好的室內(nèi)覆蓋要求通過室外基站實(shí)現(xiàn)是不經(jīng)濟(jì)的，應(yīng)通過針對(duì)性的室內(nèi)覆蓋解決方案滿足。實(shí)際商用網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，穿透損耗余量一般由運(yùn)營商統(tǒng)一指定，以保證各家廠商規(guī)劃結(jié)果可比較WCDMA上行鏈路預(yù)算要素18.陰影衰落標(biāo)準(zhǔn)差

Std.dev.ofSlowFading(dB)室內(nèi)陰影衰落標(biāo)準(zhǔn)差的計(jì)算：假設(shè)室外路徑損耗估計(jì)標(biāo)準(zhǔn)差XdB，穿透損耗估計(jì)標(biāo)準(zhǔn)差YdB，則相應(yīng)的室內(nèi)用戶路徑損耗估計(jì)標(biāo)準(zhǔn)差=sqrt(X^2+Y^2)19.邊緣覆蓋概率需求

EdgecoverageProbability當(dāng)UE發(fā)射功率達(dá)到最大，仍不能克服路徑損耗，達(dá)到這一最低接收電平要求時(shí)，這一鏈路就會(huì)中斷。距離為d處的UE，其鏈路中斷概率為：ρ(d)=Pmax_UE–S_min–10γlg(d)，其物理含義為距離d處路徑損耗均值與為保持連接最大允許路徑損耗的差。為服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布的陰影衰落分量，其均值為零，標(biāo)準(zhǔn)差為σWCDMA上行鏈路預(yù)算要素

20.陰影衰落余量

SlowFadingMargin(dB)理解的關(guān)鍵：對(duì)數(shù)正態(tài)分布的性質(zhì)。陰影衰落余量(dB)

=NORMSINV(邊緣覆蓋概率要求)×陰影衰落標(biāo)準(zhǔn)差(dB)WCDMA上行鏈路預(yù)算要素WCDMA上行鏈路預(yù)算要素21.軟切換對(duì)抗慢衰落增益

SHOGainoverSlowFading(dB)如前所述，軟切換增益由兩部分構(gòu)成：軟切換多條無關(guān)分支的存在降低了陰影衰落余量需求，由此帶來的增益——多小區(qū)（Multi-Cell）增益軟切換對(duì)鏈路解調(diào)性能的增益——宏分集（MacroDiversityCombining）增益軟切換對(duì)抗慢衰落增益指的是前者，即Multi-Cell增益該值可以通過仿真得到?？偨Y(jié)：小區(qū)邊緣路徑損耗在鏈路允許的最大路徑損耗基礎(chǔ)上，考慮滿足一定邊緣/區(qū)域覆蓋概率要求所需的陰影衰落余量、軟切換增益，以及室內(nèi)覆蓋時(shí)穿透損耗，就可以計(jì)算得到小區(qū)邊緣位置的路徑損耗中值：PathLoss(dB)=[EiRP(dBm)-MinimumSignalStrengthRequired(dBm)]-PenetrationLoss(dB)-SlowFadingMargin(dB)+SHOGainoverSlowFading(dB)WCDMA上行鏈路預(yù)算要素分析場景設(shè)置發(fā)射機(jī)部分鏈路預(yù)算示例接收機(jī)部分鏈路預(yù)算示例路徑損耗計(jì)算小區(qū)半徑計(jì)算鏈路預(yù)算示例覆蓋估算－－舉例假設(shè)規(guī)劃目標(biāo)區(qū)域?yàn)椋?0km^2假設(shè)小區(qū)負(fù)荷為50%（3dB）時(shí)的最大路徑損耗為151dB考慮穿透損耗和陰影衰落余量共20dB，則路徑損耗減少為131dB假設(shè)路徑損耗模型為：L＝137＋35logRdB則可求得R＝0.674km覆蓋估算－－舉例三扇區(qū)站點(diǎn)的覆蓋面積為：S＝1.95R^2＝0.88km^2則所需的站點(diǎn)數(shù)為：N＝80/0.88＝90即需要90個(gè)基站（270個(gè)扇區(qū)）第二章WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)估算第一節(jié)基于覆蓋的無線網(wǎng)絡(luò)估算第二節(jié)基于容量的無線網(wǎng)絡(luò)估算基本原理

無線系統(tǒng)容量是由上、下行鏈路共同決定的，規(guī)劃容量時(shí)，必須從上行鏈路和下行鏈路兩個(gè)方面進(jìn)行分析。

在WCDMA系統(tǒng)中，所有小區(qū)可共用相同頻譜，這一點(diǎn)對(duì)提高WCDMA系統(tǒng)容量非常有利。但也正是同頻復(fù)用的原因，系統(tǒng)存在多用戶間的干擾，這種多址干擾則又限制系統(tǒng)的容量?；驹?-干擾分析干擾受限模型

ITOT=Iown

+Iother

+PN+TIown

來自本小區(qū)用戶的干擾Iother來自鄰近小區(qū)用戶的干擾PN

接收機(jī)底噪T外界干擾功率受限模型

PTOT=Ppil

+Psync

+Ppag

+Ptraf

+Pother

Ppil

導(dǎo)頻信道功率

Psync

同步信道功率

Ppag

尋呼信道功率

Ptraf

業(yè)務(wù)信道功率

Pother

其他信道功率上行干擾分析--上行干擾構(gòu)成Iown：來自本小區(qū)用戶的干擾Iother：來自鄰近小區(qū)用戶的干擾PN：接收機(jī)噪聲底接收機(jī)底噪PN

PN=10lg(KTW)＋NFK：波爾茲曼常數(shù)，=1.38×10-23J/KT：開氏溫度，常溫為290KW：信號(hào)帶寬，WCDMA信號(hào)帶寬3.84MHzNF：接收機(jī)噪聲系數(shù)10lg(KTW)=-108dBm/3.84MHzNF=3dB（宏蜂窩基站典型值）PN=10lg(KTW)+NF=-105dBm/3.84MHz上行干擾分析--上行干擾構(gòu)成Iown

本小區(qū)用戶干擾每一個(gè)用戶必須克服的干擾：ITOT-PjPj

為用戶j的接收功率假設(shè)功控理想，有：由此，求得Pj：本小區(qū)用戶干擾為所有用戶到達(dá)接收機(jī)功率的和：上行干擾分析--上行干擾構(gòu)成Iother

鄰區(qū)用戶干擾鄰區(qū)用戶干擾難以進(jìn)行理論分析，與用戶分布、小區(qū)布局方式、天線方向圖等相關(guān)定義鄰區(qū)干擾因子當(dāng)用戶均勻分布時(shí)對(duì)于全向小區(qū)，鄰區(qū)干擾因子典型值0.55對(duì)于3扇區(qū)定向小區(qū)，鄰區(qū)干擾因子典型值0.65上行干擾分析--上行干擾構(gòu)成定義有上行干擾分析求得假設(shè)所有用戶為12.2kbps話音用戶，解調(diào)門限Eb/No=5dB話音激活因子vj=0.67鄰區(qū)干擾因子i=0.55上行干擾分析上行干擾分析--上行負(fù)載因子定義上行負(fù)載因子負(fù)載因子等于1時(shí)，ITOT

達(dá)到無窮大，此時(shí)對(duì)應(yīng)的容量稱為極限容量在前述假設(shè)下，極限容量約為96個(gè)用戶上行干擾分析--負(fù)載因子與干擾根據(jù)前述關(guān)系，噪聲上升：50%負(fù)載—3dB60%負(fù)載—4dB75%負(fù)載—6dB前述理論分析顯式或隱式地使用了以下簡化沒有考慮軟切換的影響處于軟切換狀態(tài)的用戶，產(chǎn)生的干擾略小于普通用戶沒有考慮AMRC和混合業(yè)務(wù)的影響AMRC降低部分用戶的話音業(yè)務(wù)速率，使它們產(chǎn)生的干擾降低，增加了系統(tǒng)支持的用戶數(shù)。（代價(jià)是這些用戶的通話質(zhì)量有所降低）不同的業(yè)務(wù)具有不同的數(shù)據(jù)速率和解調(diào)門限，雖然原則上仍可利用上述方法進(jìn)行分析，但會(huì)使計(jì)算過程復(fù)雜化由于移動(dòng)傳播環(huán)境的時(shí)變特性，即使是同一業(yè)務(wù)，解調(diào)門限也是時(shí)變的上行干擾分析--當(dāng)前方法的局限理想功控假設(shè)實(shí)際系統(tǒng)的功控命令有一定誤碼，使得功控過程非理想，降低系統(tǒng)容量假設(shè)用戶分布均勻，鄰區(qū)干擾恒定要考慮以上各種因素的影響，系統(tǒng)仿真是更為精確的方法：靜態(tài)仿真：Monte_Carlo

方法動(dòng)態(tài)仿真上行干擾分析--當(dāng)前方法的局限Iown：來自本小區(qū)用戶的干擾Iother：來自鄰近小區(qū)用戶的干擾PN：接收機(jī)噪聲底下行干擾分析--下行干擾構(gòu)成接收機(jī)底噪PN

PN=10lg(KTW)＋NFK：波爾茲曼常數(shù)，=1.38×10-23J/KT：開氏溫度，常溫為290KW：信號(hào)帶寬，WCDMA信號(hào)帶寬3.84MHzNF：接收機(jī)噪聲系數(shù)10lg(KTW)=-108dBm/3.84MHzNF=7dB（UE典型值）PN=10lg(KTW)+NF=-101dBm/3.84MHz下行干擾分析--下行干擾構(gòu)成Iown

本小區(qū)干擾下行各用戶用相互正交的OVSF碼區(qū)分，在沒有多徑的靜態(tài)傳播條件下，沒有相互干擾在多徑傳播條件下，會(huì)有一部分能量無法被RAKE接收機(jī)檢測而成為干擾信號(hào)。定義正交化因子α來描述這一現(xiàn)象式中，PT

為基站發(fā)射總功率，包括專用信道發(fā)射功率和公共信道發(fā)射功率下行干擾分析--下行干擾構(gòu)成鄰區(qū)干擾Iother鄰區(qū)基站的發(fā)射信號(hào)會(huì)對(duì)當(dāng)前小區(qū)的用戶造成干擾。由于使用的擾碼不同，這些干擾都是非正交的假設(shè)業(yè)務(wù)均勻分布，所有基站的發(fā)射功率相等。系統(tǒng)中共有K個(gè)鄰區(qū)基站，其中第k個(gè)基站到用戶j的路徑損耗為PLk,j。則有：下行干擾分析--下行干擾構(gòu)成下行干擾分析同樣假設(shè)功控理想，有得到因?yàn)橛邢滦懈蓴_分析求解PT

得到其中ij

為用戶j的鄰區(qū)干擾因子，定義為：下行干擾分析根據(jù)前述分析，可以定義下行負(fù)載因子：當(dāng)下行負(fù)載因子達(dá)到100%時(shí)，基站發(fā)射功率達(dá)到無窮大，此時(shí)對(duì)應(yīng)的容量為極限容量與上行容量理論計(jì)算不同，下行容量計(jì)算公式中的αj

、ij

都是與用戶位置有關(guān)的變量。也就是說，下行容量與用戶的空間分布相關(guān)，因而只能通過系統(tǒng)仿真確定下行干擾分析下行干擾分析--仿真參數(shù)設(shè)置下行干擾分析--仿真結(jié)果基站發(fā)射功率43dBm（20W）時(shí)，支持的最大用戶數(shù)約為114個(gè)一般為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定，不允許基站平均發(fā)射功率超過最大發(fā)射功率的80%，即42dBm，此時(shí)能夠支持的用戶數(shù)為112個(gè)下行干擾分析--仿真結(jié)果分析課程內(nèi)容

T第一章WCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃流程第二章WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)估算第三章WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)預(yù)規(guī)劃第五章WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)容量覆蓋演進(jìn)

第三章WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)預(yù)規(guī)劃第一節(jié)系統(tǒng)仿真介紹第二節(jié)系統(tǒng)仿真輸入第三節(jié)系統(tǒng)仿真過程描述靜態(tài)仿真（StaticSimulations）靜態(tài)仿真通過對(duì)快照的分析來了解網(wǎng)絡(luò)性能

動(dòng)態(tài)仿真（DynamicSimulations）動(dòng)態(tài)仿真通過對(duì)UE在連續(xù)時(shí)隙內(nèi)移動(dòng)的分析來了解網(wǎng)絡(luò)性能系統(tǒng)仿真分類拍攝一定數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)快照，其中：每一個(gè)快照按照某種規(guī)律（隨機(jī)均勻分布）生成一定的移動(dòng)臺(tái)或者終端分布；通過疊代運(yùn)算獲得終端與網(wǎng)絡(luò)側(cè)的連接能力；考慮多種連接失敗的可能（上下行業(yè)務(wù)信道最大發(fā)射功率，無可用信道，過低的Ec/Io，上下行干擾）；通過對(duì)多個(gè)快照的結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)的性能獲得了解。MontoCarlo仿真是靜態(tài)仿真中的一種。靜態(tài)仿真創(chuàng)建終端密度建立業(yè)務(wù)建立終端開始MonteCarlo分析顯示結(jié)果提取snapshot輸入速率業(yè)務(wù)參數(shù)終端參數(shù)話務(wù)分布參數(shù)業(yè)務(wù)終端類型終端密度判斷snapshot結(jié)束NO用戶輸入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)MontoCarlo仿真100%100%20%60%0%75%40%60%覆蓋概率MontoCarlo仿真拍攝一定數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)快照，其中：動(dòng)態(tài)仿真模擬UE在網(wǎng)絡(luò)中移動(dòng)的場景；在第一個(gè)時(shí)隙產(chǎn)生UE分布（類似快照）；隨后的時(shí)隙將基于之前時(shí)隙產(chǎn)生的仿真結(jié)果進(jìn)行仿真；仿真過程包括新移動(dòng)臺(tái)接入網(wǎng)絡(luò)一直到結(jié)束通話的過程。動(dòng)態(tài)仿真靜態(tài)仿真vs.動(dòng)態(tài)仿真靜態(tài)仿真：計(jì)算量較大（取決于快照的數(shù)量），配置和結(jié)論都比較復(fù)雜，但正確性較高。動(dòng)態(tài)仿真：計(jì)算量大，耗用時(shí)間長。另外，動(dòng)態(tài)仿真要求所提供的trafficmap必須非常精確。否則，如果trafficmap不精確，那么即使仿真出來，結(jié)果也沒有太大的參考意義。不同仿真方法比較第三章WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)預(yù)規(guī)劃第一節(jié)系統(tǒng)仿真介紹第二節(jié)系統(tǒng)仿真輸入第三節(jié)系統(tǒng)仿真過程描述地理信息輸入根據(jù)規(guī)劃的需要，選擇合適的最新版的三維數(shù)字地圖導(dǎo)入規(guī)劃軟件。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字地圖包含：數(shù)字高程模型（DEM），地物覆蓋模型（DOM），線狀地物模型（LDM），高程建筑矢量模型（僅限于微蜂窩使用）。對(duì)于宏蜂窩規(guī)劃，一般選取20m×20m精度的數(shù)字地圖；對(duì)于微蜂窩規(guī)劃，一般選取5m×5m精度、甚至根據(jù)實(shí)際規(guī)劃要求，選取更高精度的數(shù)字地圖。系統(tǒng)仿真的輸入模型名稱適用范圍Okumura-Hata適用于900/1900MHz宏蜂窩預(yù)測

Cost231-Hata適用于1900MHz宏蜂窩預(yù)測Cost231Walfish-Ikegami適用于900和1900MHz微蜂窩預(yù)測Keenan-Motley適用于900和1900MHz室內(nèi)環(huán)境預(yù)測規(guī)劃軟件ASSET中使用適用于900和1900MHz宏蜂窩預(yù)測傳播模型輸入系統(tǒng)仿真的輸入工程參數(shù)輸入在對(duì)站點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，結(jié)合鏈路預(yù)算結(jié)果，為每個(gè)小區(qū)選擇合適的工程參數(shù)，包括：可用頻段，天線型號(hào)，饋線損耗，天線掛高，方向角，下傾角，導(dǎo)頻發(fā)射功率以及各個(gè)公共信道的功率配比等等重要參數(shù)。系統(tǒng)仿真的輸入小區(qū)參數(shù)輸入MaxTXPower(dBm)：小區(qū)最大發(fā)射功率。MaxTXPower/Connection(dBm)：每連接所允許的TX的上限值。Maxnumberofchannels：小區(qū)中可用的最大信道數(shù)目。PrimaryChannels：小區(qū)中最大的Primary信道的數(shù)目。HandoverChannels：小區(qū)中用于切換的最大的信道數(shù)目。NoiseRise(dB)：小區(qū)允許的最大噪聲提升。PilotPower(dBm)：小區(qū)導(dǎo)頻功率。Orthogonalityfactor：下行業(yè)務(wù)信道之間的正交化因子。PreferenceWeight：載頻之間的負(fù)載的優(yōu)先權(quán)重。CommonChannelPower[dBm]：小區(qū)中下行公共信道發(fā)射功率（除導(dǎo)頻外）。ScramblingCode：小區(qū)分配的下行主擾碼。Activesetsize：軟切換激活集大小。系統(tǒng)仿真的輸入

CreateTrafficRasterCaptureTrafficEvaluateEachCellsRequiredCapacityRe-EngineerNetwork(ifrequired)話務(wù)信息輸入在對(duì)站點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，為每一種業(yè)務(wù)創(chuàng)建一種終端類型；并將不同終端分布在不同的地貌上來模擬實(shí)際用戶。然后通過分布獲得每個(gè)小區(qū)的話務(wù)量；并進(jìn)一步評(píng)估每個(gè)小區(qū)是否有足夠的容量。系統(tǒng)仿真的輸入其他信息輸入給定BER情況下，各Services的目標(biāo)Eb/No值；分組業(yè)務(wù)設(shè)置參數(shù)：Meanbitrate：64k、144k、384kbpsMeanpacketsize：480bytesMeannumberofpacketcallspersession：5callsReadingTimebetweencalls：20sMeannumberofpacketsincall：25Meanpacketinterarrivaltime：10msRetransmissionrate：25%切換增益參數(shù)：軟切換上行增益、更軟切換上行增益、軟切換/更軟切換下行切換增益

系統(tǒng)仿真的輸